(57)【要約】【課題】  液体吐出ヘッド用基板、液体吐出ヘッドの大型化を避け、記録速度を低下させることなく高記録密度を実現する。【解決手段】  各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応する吐出口Ｈ１１０７を有するオリフィスプレートＨ１１１１に組み合わされることで、吐出口Ｈ１１０７に連通される複数のインク流路Ｈ１１１４と、インク供給口Ｈ１１０２の長辺方向の側縁に連通された共通液室Ｈ１１１２と、複数のインク流路Ｈ１１１４と共通液室Ｈ１１１２との間に位置する複数のインク導入部Ｈ１１１３とを構成する。各インク導入部Ｈ１１１３は、複数のインク流路Ｈ１１１４にそれぞれ連通される。また、各インク流路Ｈ１１１４は、インク流動方向の上流端の端部から各電気熱変換素子Ｈ１１０３の主面の中心までの距離がほぼ等しくされる。【選択図】  図８
2006218808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための熱エネルギを発生する電気熱変換素子と、厚み方向に貫通して設けられ裏面から表面上の前記電気熱変換素子側に液体を供給するための矩形状の液体供給口とを備え、複数の前記電気熱変換素子が配列されて電気熱変換素子群が構成された液体吐出ヘッド用基板において、
前記各電気熱変換素子に対応する吐出口を有する吐出口構成部材に組み合わされることで、前記吐出口に連通される複数の液体流路と、前記液体供給口の長辺方向の側縁に連通された共通液室と、前記複数の液体流路と前記共通液室との間に位置する複数の液体導入部とが構成され、
前記各液体導入部は、前記複数の液体流路にそれぞれ連通され、
前記各液体流路は、液体の流動方向の上流端から前記各電気熱変換素子の主面の中心までの距離がほぼ等しくされていることを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。
【請求項２】
前記電気熱変換素子群は、前記液体供給口の長辺方向に対して配列方向が傾斜された複数の前記電気変換素子列を有する請求項１に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項３】
前記液体導入部は、前記表面上に凹設されている請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項４】
前記液体導入部および前記共通液室は、少なくとも一部が厚み方向に貫通して形成されている請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項５】
前記電気熱変換素子は、１個または複数個毎に前記液体吐出ヘッド用基板の長辺方向および短辺方向に対してそれぞれ規則的に配列されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項６】
前記電気熱変換素子群は、前記液体供給口の長辺方向の各片側に、複数列をなして配列されている請求項２に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項７】
前記電気熱変換素子列の配列方向は、前記液体供給口の長辺方向に対して３０°から６０°の傾斜角の範囲内で傾斜されている請求項２に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項８】
前記電気熱変換素子群は、大きさが異なる複数種類の電気熱変換素子を有する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド用基板と、前記吐出口構成部材とを備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記液体流路は、前記共通液室または前記液体導入部のいずれか一方に隣接して連通されている請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
ブラックインク用の前記液体吐出ヘッド用基板と、カラーインク用の前記液体吐出ヘッド用基板とを備え、
前記カラーインク用の記録素子基板は、前記電気熱変換素子列の配列方向の傾斜角が、前記ブラックインク用の液体吐出ヘッド用基板の傾斜角よりも大きくされている請求項９または１０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドによって被記録材に液体を吐出して記録を行う記録装置。
【請求項１３】
請求項９ないし１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記液体吐出ヘッド用基板および前記吐出口構成部材の少なくとも一方に前記液体導入部を形成する工程を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
液体に吐出エネルギーを付与する複数の記録素子と、前記吐出エネルギーを受容する複数の流路と、前記複数の流路に前記液体を供給する共通液室と前記液体を吐出する吐出口と前記吐出口に対応した記録素子を有する記録素子基板と、を備える液体吐出ヘッドを搭載し、該液体吐出ヘッドを走査させて記録を行う記録装置において、
前記複数の記録素子及び流路が、前記液体吐出ヘッドの走査方向に垂直な方向に対して傾斜されていると共に、該傾斜角度が３０°から６０°の範囲にあり、さらに前記傾斜されている記録素子群と流路群が前記走査方向に垂直な方向に対して断続的に配置されていることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば記録用紙等の被記録材に液体を吐出するための液体吐出ヘッド用基板、液体吐出ヘッド、およびこの液体吐出ヘッドを備える記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、吐出口からインク滴を吐出、飛翔させることによって、一般に記録用紙等の被記録材上に記録を行うインクジェット記録方法が知られている。このインクジェット記録方法は、ノンインパクト型の記録方法であって、騒音が低いこと、普通紙に直接記録できること、多色のインクを用いることによりカラー画像の記録が容易にできること等の特長を有し、近年、急速に普及しつつある。中でも、記録信号に応じて熱エネルギーをインクに付与しこのインクを発泡させ、このときの作用力によって吐出口からインクを吐出、飛翔させる記録方式が知られている。この記録方式は、高密度マルチノズル化が容易であり、高解像度、高速度のものを容易に得ることができるという利点を有している。
【０００３】
この記録方式のために用いられるインクジェット記録ヘッドでは、一般に、インクを吐出するための多数の吐出口が設けられ、吐出口毎に吐出口に連通して設けられたインク流路と、各インク流路に安定してインクを供給するための共通する共通液室がそれぞれ設けられている。この共通液室は、インクジェット記録ヘッド用基板の表面側に開口されたインク供給口に連通さており、一般的にはインクジェット記録ヘッド用基板の裏面側からインクを供給する方式が採られている。インク供給口は、インクジェット記録ヘッド用基板の主面上で、長溝状をなす長方形状に形成されている。インクジェット記録ヘッド用基板には、インク供給口の長辺方向の側縁部に、インク供給口を間に挟んで対向する位置に、インク供給口の長辺方向に沿って１列で配列された記録素子列である電気熱変換素子（ヒータ）列が構成されている。このインクジェット記録ヘッドは、電気熱変換素子にドライバを介して電圧を印加することによって発生する熱エネルギーを利用して、インク供給口からインク流路を通って供給されたインクを吐出口から吐出することで記録を行う。
【０００４】
このようなインクジェット記録ヘッドは、例えば、インクジェット記録ヘッド用基板に、インク流路や共通液室、吐出口等が形成されたオリフィスプレートが接合されることによって構成されている。インクジェット記録ヘッド用基板には、インクを吐出するための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子と、この電気熱変換素子を駆動するためのドライバと、ドライバの制御を行うロジック回路と、インクジェット記録ヘッドやインクジェット記録装置と電気的に接続するためのパッド部とを備えて構成されている。電気熱変換素子は、吐出口の個数に対応する個数だけ形成されており、したがって、ドライバの個数も同様に吐出口の個数に見合って形成されている。こうしたインクジェット記録ヘッド用基板は、半導体装置を使用した製造技術に基づいて、シリコン半導体基板によってモノリシックに形成される。
【０００５】
そして、このようなインクジェット記録ヘッド用基板、およびインクジェット記録ヘッドにおいて、近年高画質な画像を得るために、吐出インクの小液滴化が進んでいる。一方で、記録速度の高速化も求められているが、単純に同じ画像を形成するためには同じインクの量が必要になる。そして、吐出インクの小液滴化だけを行った場合には、例えば、吐出インク滴が１／２になれば、記録速度が１／２に低下してしまうことが明らかである。
【０００６】
したがって、記録速度の低下を防ぐためには、同じインクの量を打ち込むために、少なくとも電気熱変換素子の個数を２倍にする必要がある。
【０００７】
従来の記録ヘッドとしては、共通のインク供給口に対して、このインク供給口を間に挟んで対向する一組の長辺方向に沿って、ヒータ群である電気熱変換素子群を配置することで、吐出口配列の配置密度を一色当たり一列の配列の密度に対して２倍化する等の構成を採ることで、吐出インク滴の小滴化に伴って記録速度が低下することを抑えるように対応されている（特許文献１参照。）。
【０００８】
現在の最も配置密度が高い部類において、吐出口配列の密度は一色当たり１２００ｄｐｉで２ｐｌが主流であるが、さらに世の中の高画質化の流れに対応するために吐出インク滴を１ｐｌ以下として、同じ記録速度を維持するためには１色当たりの吐出口配列数（共通供給数）を増加させる等の構成も考えられる。しかしながら、この構成の場合には、インク供給口が大型化して記録ヘッドの大型化を招き製造コスト、サイズ面で課題が発生する。したがって、さらなる高画質化に対応するべく、吐出インク滴を１ｐｌ以下にして記録速度を維持するためには、吐出口配列の配置密度を現状よりも高めて、例えばこれまで１２００ｄｐｉであれば２倍の２４００ｄｐｉ相当以上にすることが求められている。
【特許文献１】特開２００２−７９６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のインクジェット記録ヘッドに用いられる記録素子基板について説明する。
【００１０】
図２３は、従来の記録素子基板を示す図であって、（ａ）に電気熱変換素子列の配置状態の平面図を示し、（ｂ）に記録装置上で主走査方向に記録を行ったときに記録されるインクのドットを模式的に示す。図２４は、従来の記録ヘッドでの電気熱変換素子列の要部を拡大して示す平面図である。図２５は、図２４における記録素子基板を示すＤ−Ｄ断面図である。
【００１１】
図２３（ａ）に示すように、従来のインクジェット記録ヘッドは、ブラックインク用の記録素子基板Ｈ２１００およびカラーインク用の記録素子基板Ｈ２１０１を備えている。図２３（ａ）および図２４、図２５に示すように、これら従来の記録素子基板は、Ｓｉ基板Ｈ２１１０とオリフィスプレートＨ２１１１を接合して構成されており、Ｓｉ基板Ｈ２１１０の厚み方向に貫通して設けられたインク供給口Ｈ２１０２と、このインク供給口Ｈ２１０２に連通された共通液室Ｈ２１１２と、この共通液室Ｈ２１１２および各電気熱変換素子Ｈ２１０３側に連通されたインク流路Ｈ２１１４と、Ｙ方向に対して傾斜配置された電気熱変換素子列とを備えている。
【００１２】
図２３（ａ）および図２４に示すように、従来の記録素子基板では、電気熱変換素子列が、主走査方向である矢印Ｘ方向に直交する矢印Ｙ方向に平行な延長線上に配列された（以下、延長線上配置と称する。）一対の電気熱変換素子列が、インク供給口Ｈ２１０２を間に挟んで対向してそれぞれ配置されている。
【００１３】
そして、上述したように、吐出口配列の配置密度を現状よりも高めて、例えばこれまで１２００ｄｐｉであれば２倍の２４００ｄｐｉ相当以上にすることが求められている。しかしながら、長溝状をなすインク供給口Ｈ２１０２に対応して、電気熱変換素子Ｈ２１０３をインク供給口Ｈ２１０２の長辺方向に沿って一列に配置し、かつ電気熱変換素子Ｈ２１０３のピッチを従来の電気熱変換素子のピッチと同一にして、単純に、電気熱変換素子Ｈ２１０３の個数を２倍に増やした場合、電気熱変換素子Ｈ２１０３が形成されているＳｉ基板Ｈ２１１０のサイズが２倍以上に大きくなってしまう。すなわち、記録装置内で比較的高速で移動されるインクジェット記録ヘッドの大型化を招き、製造上の問題を招くと共に、記録装置の大型化、さらに、振動、騒音を増加させてしまう問題がある。
【００１４】
このため、電気熱変換素子Ｈ２１０３を長溝状のインク供給口Ｈ２１０２の長辺方向に沿って一列に配置する構成で、電気熱変換素子Ｈ２１０３のピッチだけを高密度化する構成も考えられる。しかしながら、この構成では、Ｓｉ基板Ｈ２１１０に、電気熱変換素子領域または電気熱変換素子Ｈ２１０３を駆動するための電圧を供給する電源配線領域の確保、あるいは吐出口Ｈ２１０７を構成するための周壁の領域を確保することが困難になり、これらの各領域がインクジェット記録ヘッド用基板上にレイアウトが収まりきらないという問題が発生することが考えられる。
【００１５】
そこで、本発明は、記録速度を低下させることなく、また液体吐出ヘッド用基板および液体吐出ヘッドの大型化を招くことなく、吐出インクの小液滴化を達成するような液体吐出ヘッド用基板を有する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドを用いた記録装置とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した目的を達成するため、本発明に係る液体吐出ヘッド用基板は、液体を吐出するための熱エネルギを発生する電気熱変換素子と、厚み方向に貫通して設けられ裏面から表面上の電気熱変換素子側に液体を供給するための矩形状の液体供給口とを備え、複数の電気熱変換素子が配列されて電気熱変換素子群が構成された液体吐出ヘッド用基板において、各電気熱変換素子に対応する吐出口を有する吐出口構成部材に組み合わされることで、吐出口に連通される複数の液体流路と、液体供給口の長辺方向の側縁に連通された共通液室と、複数の液体流路と共通液室との間に位置する複数の液体導入部とが構成される。各液体導入部は、複数の液体流路にそれぞれ連通される。また、各液体流路は、液体の流動方向の上流端から各電気熱変換素子の主面の中心までの距離がほぼ等しくされる。
【発明の効果】
【００１７】
上述したように本発明によれば、液体吐出ヘッド用基板および液体吐出ヘッドの大型化を招くことなく、また記録速度を低下させることなく、吐出インクの小液滴化を達成することができる。したがって、本発明によれば、記録速度を低下させることなく高記録密度を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１〜図３に、記録ヘッドカートリッジ、インクジェット記録ヘッド、インクタンクを説明するための斜視図を示す。
【００２０】
本実施形態のインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドと称する。）は、記録ヘッドカートリッジを構成する一構成要素である。すなわち、図１に示すように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、この記録ヘッドＨ１００１に対して着脱自在に設けられ記録ヘッドＨ１００１にインクを供給するためのインクタンクＨ１９００とを備えて構成されている。そして、記録ヘッドＨ１００１は、インクタンクＨ１９００から供給されたインクを、記録情報に応じて吐出口から吐出することで、被記録材に文字や画像等を記録する。
【００２１】
この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録装置側が備えるキャリッジに対して着脱可能にされている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、キャリッジに設けられた接続端子部を介して電気的に接続されるとともに、キャリッジに設けられた位置決め部によって所定位置に固定されて支持される。インクタンクＨ１９００は、ブラックインク用、シアンインク用、マゼンタインク用、イエローインク用の各タンク部をそれぞれ有している。インクタンクＨ１９００は、各タンク部が、記録ヘッドＨ１００１側に対して着脱自在にされており、各タンク部を独立して交換可能に構成されている。この構成によって、記録装置による記録動作のランニングコストの低減が図られている。
【００２２】
記録ヘッドＨ１００１は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに生じさせるための熱エネルギを生成する電気熱変換体としてヒータを用いて記録を行うバブルジェット方式の記録ヘッドである。
【００２３】
この記録ヘッドＨ１００１は、図１および図２に示すように、記録用紙等の被記録材に文字や画像等を記録するための記録素子ユニットＨ１００２と、この記録素子ユニットＨ１００２にインクを供給するためのインク供給ユニットＨ１００３と、このインク供給ユニットＨ１００３にインクを供給するためのインクタンクＨ１９００を着脱可能に保持するためのタンクホルダＨ２０００とを備えている。
【００２４】
以下、記録ヘッドＨ１００１について、記録素子ユニットＨ１００２、インク供給ユニットＨ１００３、タンクホルダＨ２０００を詳細に説明する。
【００２５】
記録ユニットＨ１００１は、図２に示すように、第１の記録素子基板Ｈ１１００，第２の記録素子基板Ｈ１１０１，第１のプレートＨ１２００，電気配線テープＨ１３００，電気コンタクト基板Ｈ２２００，第２のプレートＨ１４００を有している。
【００２６】
インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００，流路形成部材Ｈ１６００，ジョイントシール部材Ｈ２３００，フィルタＨ１７００，シールゴムＨ１８００とを有している。
【００２７】
［１−１］  記録素子ユニット
図３に、第１の記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明するために一部を切り欠いた斜視図を示す。第１の記録素子基板Ｈ１１００は、ブラック（ＢＫ）インクを吐出するための記録素子基板であり、厚さ０．５〜１ｍｍ程度のＳｉ基板Ｈ１１１０（インクジェット記録ヘッド用基板Ｈ１１１０）の一方の面に、インクを吐出するための複数の電気熱変換素子Ｈ１１０３と、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線とが、それぞれ成膜されて設けられている。そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応する複数のインク流路（図示せず）と複数の吐出口Ｈ１１０７とが、フォトリソグラフィ処理により形成されるとともに、各インク流路に、インクを供給するための共通液室Ｈ１１１２がインク供給口Ｈ１１０２の長辺方向の側縁に連通されて形成されている。この第１の記録素子基板Ｈ１１００は、第１のプレートＨ１２００に接着されて固定されている。
【００２８】
さらに、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第２のプレートＨ１４００が接着され固定されており、この第２のプレートＨ１４００を介して、電気配線テープＨ１３００が第１の記録素子基板Ｈ１１００に対して電気的に接続されるように保持されている。この電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００にインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、第１の記録素子基板Ｈ１１００に対応する電気配線部と、この電気配線部に設けられ記録装置の制御部（不図示）からの電気信号を受け取る外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有している。この外部信号入力端子Ｈ１３０１は、インク供給部材Ｈ１５００の背面側に位置決めされて固定されている。
【００２９】
インク供給口Ｈ１１０２に連通された共通液室Ｈ１１１２は、Ｓｉの結晶方位を利用した異方性エッチング処理やサンドブラスト処理等の処理方法で形成されている。すなわち、Ｓｉ基板Ｈ１１１０が、ウエハー面方向に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合には、アルカリ系（ＫＯＨ，ＴＭＡＨ，ヒドラジン等）による異方性エッチング処理によって、５４．７度程度の角度でエッチング処理を進行させて得る。これにより所望の深さにエッチング処理を行うことで、貫通口をなす長溝状のインク供給口Ｈ１１０２に連通される共通液室Ｈ１１１２を形成する。
【００３０】
また、第１の記録素子基板Ｈ１１００には、インク供給口Ｈ１１０２を間に挟んで両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ配列されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３と、この電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線が、成膜されて形成されている。さらに、電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４が、電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側に配列されている。この電極Ｈ１１０４には、Ａｕ等のバンプＨ１１０５が熱超音波圧着法で形成されている。そして、Ｓｉ基板Ｈ１１１０上には、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応するインク流路を構成するインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７が、樹脂材料でフォトリソグラフィ処理によりに形成され、吐出口群Ｈ１１０８が形成されている。電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向する位置に吐出口Ｈ１１０７が設けられているため、インク供給口Ｈ１１０２からインク流路内に供給されたインクは、電気熱変換素子Ｈ１１０３の発熱作用により発生した気泡によって吐出口Ｈ１１０７から吐出される。
【００３１】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、カラー（ＣＬ）インクを吐出するための素子基板であり、基本的な構成は第１の記録素子基板Ｈ１１０１と同様であり、シアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）用のインク供給口Ｈ１１０２をそれぞれ有している。
【００３２】
ここで、本発明の要部である第２の記録素子基板Ｈ１１０１について、記録素子である電気熱変換素子列の配置を詳細に説明する。
【００３３】
図４−１（ａ）は、ブラック（ＢＫ）インク用の第１の記録素子基板とカラー（ＣＬ）インク用の第２の記録素子基板との位置関係、および第２の記録素子基板に配置された電気熱変換素子列の傾斜状態を示す平面図である。また、図４−１（ｂ）に、記録装置上で主走査方向に記録を行ったときに記録されるインクのドットを模式的に示す。
【００３４】
本実施形態では、図４−１（ａ），（ｂ）に示すように、第２の記録素子基板Ｈ１１０１上の電気熱変換素子Ｈ１１０３列の一部が主走査方向である矢印Ｘ方向に直交する矢印Ｙ方向に対して傾斜角θが４５°で傾斜されていることによって、記録時に実質的に解像度２４００ｄｐｉ（dots per inch）で記録を行うことができる記録密度を達成している。図２３および図２４に示した従来の構成と比較して、本実施形態では、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を大幅に大型化させることなく、電気熱変換素子Ｈ１１０３、インク流路の配置密度を比較的低く抑えながら、主走査方向に走査した際の実際の記録密度を高くすることができる。
【００３５】
図２４に示したように、従来の構成では、せいぜい１２００ｄｐｉ程度であった。この構成に対して延長線上配置の構成のままで２４００ｄｐｉ化するためには、インク流路の幅、仕切壁の幅を平均半分程度に小さくすることが求められていた。その状況に対して本実施形態では、電気熱変換素子列をＹ方向に対して傾斜角θで傾斜させることによって、図５に示すように、片側の電気熱変換素子列が８５０ｄｐｉ程度で、片側の電気熱変換素子列が１２００ｄｐｉ相当（すなわち両側の電気熱変換素子列で２４００ｄｐｉ）が達成することができる。
【００３６】
図５に、Ｙ方向に対する電気熱変換素子列の傾斜角度θ（傾斜角θ＝０°が従来の延長線上配置に相当する）と、電気熱変換素子の配置密度（ｄｐｉ）、との関係を示す。図６に、Ｙ方向に対する電気熱変換素子列の傾斜角度θと、電気熱変換素子の配置ピッチ（μｍ）との関係を示す。なお、図５および図６において、記録密度（解像度）６００ｄｐｉ，１２００ｄｐｉ，２４００ｄｐｉの各基準でそれぞれ示す。
【００３７】
図５および図６に示すように、従来の延長線上配置（傾斜無し）の構成の場合に、片側の電気熱変換素子列で２１．２μｍピッチ（１２００ｄｐｉ）であるのに比較して、傾斜角θが４５°で傾斜させた構成の場合に３０μｍ程度まで配置密度を緩和して、２４００ｄｐｉが可能となる。なお、本実施形態では、２４００ｄｐｉを一例として挙げて説明したが、図５および図６に示したように、電気熱変換素子列がＹ方向に対して（インク流路のインク流動方向がＸ方向に対して）傾斜角θが３０°〜６０°の範囲内で傾斜させて設けられることによって、配置密度を緩和する効果が得られるので、この傾斜角θの範囲内でインク流路の製造実力・製品スペックに応じて電気熱変換素子列・インク流路の配置角度・配置密度を適宜選択すれば良い。
【００３８】
なお、Ｙ方向に対する電気熱変換素子列の傾斜角θが６０°を超える場合には、逆に電気熱変換素子列が主走査方向に（横方向）に延びてしまうので、記録密度を高める一方で、Ｓｉ基板Ｈ１１１０（記録ヘッド用基板）が大型化し、記録ヘッドの大型化を招いてしまう不都合がある。また、Ｙ方向に対する電気熱変換素子列の傾斜角θが３０°未満の場合には、記録密度を充分に高めることができないので、好ましくない。
【００３９】
次に、本実施形態の記録素子基板について、インク供給口Ｈ１１０２から各電気熱変換素子Ｈ１１０３までの流路の構成、電気熱変換素子列の傾斜配置について、図８および図９を参照して説明する。
【００４０】
図８および図９に示すように、本実施形態の記録素子基板は、Ｓｉ基板Ｈ１１１０とオリフィスプレートＨ１１１１を接合して構成されており、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の厚み方向に貫通して設けられた長溝状のインク供給口Ｈ１１０２と、このインク供給口Ｈ１１０２に連通された共通液室Ｈ１１１２と、この共通液室Ｈ１１１２に連通されたインク導入部Ｈ１１１３と、各電気熱変換素子Ｈ１１０３側に連通されたインク流路Ｈ１１１４と、Ｙ方向に対して傾斜角θを以って傾斜配置された電気熱変換素子列とを備えている。
【００４１】
記録素子基板のＳｉ基板Ｈ１１００には、吐出口構成部材であるオリフィスプレートＨ１１１１に当接される表面が、平坦面に形成されており、Ｙ方向に対して傾斜された複数の電気熱変換素子列が設けられている。
【００４２】
図９に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１００に接合されるオリフィスプレートＨ１１１１には、インク供給口Ｈ１１０２に対向するとともにインク供給口Ｈ１１０２の開口縁に沿って共通液室Ｈ１１１２が凹設されている。オリフィスプレートＨ１１１１には、共通液室Ｈ１１１２に連通されて、Ｙ方向に延長された複数のインク導入部Ｈ１１１３が凹設されている。各インク導入部Ｈ１１１３は、Ｓｉ基板Ｈ１１００の主面に平行な平面内で略三角形状をなしており、この三角形の一辺に沿って複数のインク流路Ｈ１１１４の一端がそれぞれ連通されている。各インク導入部Ｈ１１１３に一端が連通された複数のインク流路Ｈ１１１４は、他端が各電気熱変換素子Ｈ１１０３側に延長されて、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して設けられた吐出口Ｈ１１０７に連通されている。
【００４３】
本実施形態の構成を従来の構成と比較するために、まず、従来の記録素子基板の構成について簡単に説明する。図２３（ａ）および図２４に示したように、従来の記録素子基板では、電気熱変換素子列が、主走査方向に直交するＹ方向に平行な延長線上に配置された（以下、延長線上配置と称する。）一対の電気熱変換素子列が、インク供給口を間に挟んで対向してそれぞれ配置されている。図２４に示したように、従来の記録素子基板では、片側の電気熱変換素子列が解像度６００ｄｐｉで配置され、両側の電気熱変換素子列で解像度１２００ｄｐｉをなす構成であり、この構成は問題無く製品化もされている。
【００４４】
上述した従来の記録素子基板における電気熱変換素子列の構成に対して、更に記録密度を高めて解像度２４００ｄｐｉを達成するために、本実施形態の記録素子基板に採用された電気熱変換素子列の構成を以下説明する。
【００４５】
図７に、従来の延長線上配置と、この延長線上配置を、Ｙ方向に対して単純に傾斜角を４５°だけ傾斜させた傾斜配置との両方について、Ｙ方向に対して片側の電気熱変換素子列が１２００ｄｐｉピッチとなる配置の平面図をそれぞれ示す。従来の延長線上配置では、図７に示すように、片側の電気熱変換素子列が１２００ｄｐｉで配列されているが、仕切壁の幅、インク流路の幅が共に狭くなるので、ノズル形成時の精度を考慮すると、歩留まりの低下が避けられない。ここで電気熱変換素子をＹ方向に対して傾斜角θを４５°で傾斜させることで、上述したように８５０ｄｐｉ程度で配置可能であり、製造マージンを片側の電気熱変換素子列１２００ｄｐｉに対してかなり大きく確保することができる。ただし、このままでは、電気熱変換素子列、インク流路、インク供給口等全体が傾斜角４５°で傾斜することになり、記録ヘッド全体を傾斜させないと実現が困難であり、記録ヘッド全体を傾斜させた場合に、記録ヘッド全体が大きくなってしまうという問題が発生する。
【００４６】
図８は、本実施形態の記録素子基板を示す平面図である。図９は、本実施形態の記録素子基板について、図８に示した電気熱変換素子列の配置におけるＡ−Ａ断面図である。
【００４７】
そこで、本実施形態では、図８に示すように、いくつかの電気熱変換素子群に分割し、所定の複数個の電気熱変換素子・インク流路の単位でそれぞれ傾斜させる構成を採用した。具体的には、複数の電気熱変換素子列・インク流路が、Ｙ方向に対して傾斜角θが３０°から６０°の範囲内で傾斜させると共に、傾斜されている電気熱変換素子列の配列方向に対して、インク流路群のインク流動方向が直交されて、複数の電気熱変換素子列が断続的に配置されるように構成されている。したがって、電気熱変換素子列に連通されたインク流路群は、インク流動方向が主走査方向であるＸ方向に対して傾斜角θで傾斜されて配置されている。
【００４８】
図８に示すように、本実施形態の記録素子基板は、インク供給口Ｈ１１０２の形状が、従来の形状と同一形状で、ノズル形成材料のパターニングによってインク供給口Ｈ１１０２の長辺方向の側縁に連通される共通液室Ｈ１１１２が形成されている。このとき、各電気熱変換素子列の傾斜角θに応じて各インク流路Ｈ１１１４の流動方向も傾斜させることで、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の主面の中心から、各インク流路Ｈ１１１４のインク導入部Ｈ１１１３側、すなわち上流側の端部までの距離がそれぞれ等しくされると共に、インク流路の仕切壁の幅の製造マージンが大きくなることや、各電気熱変換素子Ｈ１１０３による吐出性能のばらつきを抑えることができる。
【００４９】
ここで、本実施形態の構成と従来の構成とを比較して説明する。図２４および図２５には、上述の従来の記録素子基板として、両側の電気熱変換素子で１２００ｄｐｉである電気熱変換素子列を示した。
【００５０】
図１０は、他のインク導入部の構成を変更した他の記録素子基板を示す平面図である。図１１は、図１０における記録素子基板を示すＢ−Ｂ断面図およびＣ−Ｃ断面図である。なお、他の記録素子基板は、インク導入部、共通液室を除いて上述した記録素子基板と構成が同一であるため、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
本実施形態の記録素子基板では、図１０および図１１に示すように、図８および図９に示した構成に比較して、上述した共通液室Ｈ１１１２の一部、およびインク導入部Ｈ１１１３の一部が厚み方向に貫通して形成されることで、見かけ上、インク供給口Ｈ１１０２の開口寸法を拡げるように構成されており、共通液室Ｈ１１２２、インク導入部Ｈ１１２３による各電気熱変換素子Ｈ１１０３へのインク供給が更に容易にされている。つまり、この記録素子基板では、共通液室Ｈ１１２２およびインク導入部Ｈ１１２３の一部を厚み方向に貫通して形成されることで、インク供給口Ｈ１１０２の開口形状を変更した構成にされている。
【００５２】
上述した記録素子基板の構成は、第２の記録素子基板に適用されている。なお、上述した構成は、必要に応じて第１の記録素子基板にも同様に適用されてもよいことは勿論である。
【００５３】
また、第１および第２の記録素子基板に、電気熱変換素子列の傾斜配置の構成を適用する構成の場合、カラーインク用の第２の記録素子基板における電気熱変換素子列の傾斜角を、ブラックインク用の第１の記録素子基板における電気熱変換素子列の傾斜角よりも大きくなるようにされている。このように構成することによって、ブラックインク液滴の大きさは印字スピード重視のため大きく、配列密度(解像度)が低くても済むが、それに対しカラーインクの液滴の大きさは画質重視のため小さくなるので、同じ印字スピードで同じ印字濃度を維持するために解像度を高くする必要がある場合などに効果が得られる。
【００５４】
以下、記録素子基板、Ｓｉ基板を大型化することなく、電気熱変換素子の配置の高密度化を達成することができる他の実施形態の構成について図面を参照して説明する。なお、他の実施形態において、便宜上、上述の実施形態と同一部材には同一符号を付して説明する。
【００５５】
図１２は、他の実施形態の記録素子基板が備える記録ヘッド用基板であるＳｉ基板に設けられたインク供給口と電気熱変換素子配列を模式的に示す平面図である。図１２に示すように、本実施形態のＳｉ基板Ｈ１１１０の表面上には、オリフィスプレートＨ１１１１側に凹設された共通液室Ｈ１１１２、インク導入部Ｈ１１１３、インク流路Ｈ１１１４、吐出口にそれぞれ対応するように、共通液室Ｈ１１１２の一部、インク導入部Ｈ１１１３、インク流路Ｈ１１１４、電気熱変換素子Ｈ１１０３の周囲に設けられる周壁部Ｈ１１１５がそれぞれ凹設されている。
【００５６】
本実施形態の記録素子基板は、従来と同様に長溝状をなすインク供給口Ｈ１１０２に、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の表面側から見てインク供給口Ｈ１１０２の共通液室Ｈ１１１２に連通された凹状のインク導入部Ｈ１１１３を形成することで、このインク導入部Ｈ１１１３がインク供給口Ｈ１１１０のサブ供給口として作用して、このインク導入部Ｈ１１１３からインク流路Ｈ１１１４を介して電気熱変換素子Ｈ１１０３までの流路を引き回す構成にすることで、電気熱変換素子配置の高密度化を達成することが可能にされている。
【００５７】
図１３〜図１５に、本実施形態の記録素子基板が備える電気熱変換素子群の具体的な配置例をそれぞれ示す。
【００５８】
まず、図１３（ａ）に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０は、長溝状のインク供給口Ｈ１１０２の長辺方向の縁部に、長方形状をなす複数のインク導入部Ｈ１１１３が、インク供給口Ｈ１１０２の短辺方向と平行に突出されて凹設されており、インク流路Ｈ１１１４が、各インク導入部Ｈ１１１３から電気熱変換素子Ｈ１１０３側まで引き延ばされて構成されている。そして、各インク流路Ｈ１１１４は、インク導入部Ｈ１１１３に連通する上流側の端部と、電気熱変換素子Ｈ１１０３の主面の中心との間の距離が等しくなるように形成されている。
【００５９】
したがって、このＳｉ基板Ｈ１１１０は、インク供給口Ｈ１１０２の長辺方向であるＹ方向に直交するＸ方向に対して配列方向が傾斜された複数の電気熱変換素子列を有している。また、各電気熱変換素子Ｈ１１０３の周囲には、インク供給口Ｈ１１０２側から供給されたインクを吐出するための発泡室を構成する周壁部Ｈ１１１５が設けられている。また、図示しないが、共通液室Ｈ１１１２、各インク導入部Ｈ１１１３、各インク流路Ｈ１１１４は、連続して形成されており、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の厚み方向に対する深さが等しく形成されている。
【００６０】
この構成の場合には、電気熱変換素子Ｈ１１０３の配列密度、電気熱変換素子Ｈ１１０３のレイアウトによっては、図１３（ａ）に示すように、インク導入部Ｈ１１１３を介さずに直接共通液室Ｈ１１１２からインク流路Ｈ１１１４を介してインクが供給されるように電気熱変換素子Ｈ１１０３が配置されても良い。このように共通液室Ｈ１１１２と電気変換素子Ｈ１１０３側との間に配置されるインク流路Ｈ１１１４も同様に、共通液室Ｈ１１１２に連通する上流側の端部と電気熱変換素子Ｈ１１０３の中心との間の距離が、他のインク流路Ｈ１１１４と等しくされている。
【００６１】
また、図１３（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０は、長溝状のインク供給口Ｈ１１０２の長辺方向の縁部に、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の表面上で階段状をなす複数のインク導入部Ｈ１１１３が、インク供給口Ｈ１１０２の短辺方向と平行に突出されて凹設されている。
【００６２】
このＳｉ基板Ｈ１１１０は、図１３（ｂ）に示すように、階段状をなすインク導入部Ｈ１１１３を備えることで、インク供給口Ｈ１１０２の長辺方向に対して電気熱変換素子Ｈ１１０３を等ピッチで配列する構成に加えて、より一層高密度な配置で、インク流路Ｈ１１１４を上流側から電気熱変換素子Ｈ１１０３の主面の中心までの距離を等しく形成することで、インクの吐出特性を安定化させることができる。
【００６３】
次に、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０には、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の表面上で階段状をなす複数のインク導入部Ｈ１１１３が形成され、各インク流路Ｈ１１１４の上流側の端部から電気熱変換素子Ｈ１１０３の主面の中心までの距離が等しく形成された構成については、図１３（ｂ）に示した構成と同じであるが、本実施形態のＳｉ基板Ｈ１１１０では、各インク導入部Ｈ１１１３の長手方向の一方側縁部にだけインク流路Ｈ１１１４、電気熱変換素子Ｈ１１０３および吐出口Ｈ１１０７が配置されて構成されている。すなわち、各インク導入部Ｈ１１１３は、他方側縁部がインク供給口Ｈ１１０２の短辺方向と平行な直線状に形成されている。
【００６４】
図１４（ａ）に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０には、インク導入部Ｈ１１１３の一方側縁部に沿って電気熱変換素子群が配置されており、各インク導入部Ｈ１１１３の一方側縁部に、Ｘ方向に対して傾斜された電気熱変換素子列が配置されている。
【００６５】
図１４（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０には、インク導入部Ｈ１１１３の一方側縁部に沿って電気熱変換素子群が配置されており、各インク流路Ｈ１１１４のインク流動方向が、インク供給口Ｈ１１１０の短辺方向であるＹ方向と平行に形成されている。
【００６６】
図１３（ａ），（ｂ）に示したように、インク導入部Ｈ１１２３の長手方向に平行な両側縁部に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ配置されて対向される構成の場合、インクの吐出およびリフィル時に衝撃波が発生し、その衝撃波によって電気熱変換素子Ｈ１１０３の耐久性が低下してしまい、最悪な場合に電気熱変換素子Ｈ１１０３の接続配線（不図示）が断線してしまう可能性もある。このため、本実施形態の記録素子基板は、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示したように、電気熱変換素子Ｈ１１０３を各インク導入部Ｈ１１１３の長手方向の片側縁部のみに配列させることで、インクの吐出およびリフィル時に発生する衝撃波を緩和する効果が得られ、電気熱変換素子Ｈ１１０３の耐久性を確保することができるので好ましい。なお、その他の構成としては、図１４（ｂ）に示した構成と類似の構成で、各インク流路Ｈ１１１４を、インク流動方向がＸ方向と平行に揃えるように構成されてもよい。
【００６７】
図１５（ａ），（ｂ）に示すように、Ｓｉ基板Ｈ１１１０は、図１３および図１４に示した構成に比較して、長溝状のインク供給口Ｈ１１０２の長辺方向の縁部に、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の表面上で三角形状をなす複数のインク導入部Ｈ１１１３が、インク供給口Ｈ１１０２の短辺方向と平行に突出されて凹設されている点が異なる。
【００６８】
また、インク流路Ｈ１１１４は、各インク導入部Ｈ１１１３から電気熱変換素子Ｈ１１０３側まで引き延ばされて構成されている。そして、各インク流路Ｈ１１１４は、図８および図９に示した実施形態に比較して、下流側端部が、発泡室を構成する周壁部Ｈ１１１５の角部に連通されている。
【００６９】
このような構成によれば、図１３および図１４に示した構成と同様に、電気熱変換素子Ｈ１１０３の配置の高密度化が図られ、電気熱変換素子Ｈ１１０３および吐出口の高密度配置を達成することが可能である。
【００７０】
以上のように様々な構成が考えられるが、インク供給口Ｈ１１１０の長辺方向の縁部に複数のインク導入部Ｈ１１１３が形成されて、いずれの構成においても、その各インク導入部Ｈ１１１３に複数の電気熱変換素子Ｈ１１０３が配置されることで、電気熱変換素子配列の高密度化を達成することが可能になる。また、インク供給口Ｈ１１１０（インク導入部Ｈ１１１３の端部も含む）端部から電気熱変換素子Ｈ１１０３の主面の中心までの距離がほぼ等しくなるように構成されることで、Ｓｉ基板Ｈ１１１０内の電気熱変換素子Ｈ１１０３毎における吐出の安定化も同時に達成することができる。
【００７１】
次に、更に他の実施形態の記録素子基板について図面を参照して説明する。図１６〜図１８は、更に他の実施形態に係る電気熱変換素子群の具体的な配置例を示す図である。
【００７２】
図１６〜図１８に示すように、本実施形態の記録素子基板は、インク供給口、共通液室およびインク導入部の構成が図１３〜図１５に示した各構成とそれぞれ同一であるが、図１３〜図１５に示した構成と比較して、主面である発熱面積の大きさ（ヒータサイズ）が異なる複数種の電気熱変換素子Ｈ１１０３ａ〜Ｈ１１０３ｄと、発泡室内に向かう流動方向に直交する幅が異なる複数種のインク流路Ｈ１１１４ａ〜Ｈ１１１４ｄとを備えている。
【００７３】
この記録素子基板は、各電気熱変換素子Ｈ１１０３ａ〜Ｈ１１０３ｄに対応する吐出口の開口面積、各発泡室の大きさ、およびインク流路Ｈ１１１４の幅もそれぞれ異なっており、インク供給口Ｈ１１１０の長辺方向の側縁から離間するのに従って、電気熱変換素子Ｈ１１０３、吐出口、インク流路Ｈ１１１４の幅、発泡室等が順次に大きくなるように配置されて構成されている。図示しないが、オリフィスプレートＨ１１１１には、各電気熱変換素子Ｈ１１０３ａ〜Ｈ１１０３ｄに対応して、開口面積が異なる吐出口がそれぞれ形成されている。すなわち、本実施形態の記録素子基板は、吐出口群が異なる大きさのインク滴をそれぞれ吐出（マルチドロップ化）するように構成されている。
【００７４】
このように構成することによって、電気熱変換素子の高密度配置と、大きさが異なる複数種類の電気熱変換素子を配置することによるマルチドロップ化との両立が可能になり、更なる高画質化、および記録速度の高速化を図ることが可能になる。
【００７５】
更に他の実施形態の記録素子基板について図面を参照して説明する。図１９〜図２１は、更に他の実施形態に係る電気熱変換素子群の具体的な配置例を示す図である。
【００７６】
図１９〜図２１に示すように、本実施形態の記録素子基板は、第１の実施形態と同様に、主面の大きさが同一の電気熱変換素子群を高密度に配置した構成である。本実施形態の記録素子基板は、図１０および図１１に示した実施形態と同様に、共通液室Ｈ１１２２およびインク導入部Ｈ１１２３が、Ｓｉ基板Ｈ１１１０の厚み方向に対して裏面側まで貫通して形成されており、インク供給口Ｈ１１０２に連続して形成されている。
【００７７】
このような共通液室Ｈ１１２２、インク導入部Ｈ１１２３は、上述したインク供給口Ｈ１１０２の形成時に、インク供給口Ｈ１１０２と同時に、共通液室Ｈ１１２２、インク導入部Ｈ１１２３もエッチングを行うことで、インク供給口Ｈ１１０２と同様に貫通されて形成されている。
【００７８】
以上、図１２〜図２１を用いて説明した他の実施形態について、図４―１，図５〜図１１で説明したように、電気熱変換素子をＹ方向に対して３０°〜６０°の傾斜角θで傾斜させて配置することは、製造マージンを確保できる点で望ましい。
【００７９】
また、以上説明してきた各実施形態では、吐出口の配列は、Ｙ方向と平行な軸に対して略対称となっている。しかしながら、図４−１，図５〜図１１で説明した電気熱変換素子をＹ方向に対して３０°〜６０°の傾斜角θで傾斜させて配置することについては、このような構成、及びインク供給口とインク流路との間に複数のインク導入部を設ける構成は必須ではなく、例えば図４−２（ａ）、（ｂ）に示すような配置であっても良い。この配置では、図４−２（ａ）に示すように、複数の記録素子およびインク流路が、記録ヘッドの走査方向に垂直な方向（Ｙ方向）に対して傾斜角θで傾斜されていると共に、傾斜角θが３０°から６０°の範囲にあり、さらに傾斜されている記録素子群とインク流路群が記録ヘッドの走査方向に垂直な方向（Ｙ方向）に対して断続的に配置されている。
【００８０】
また、図示しないが、他の実施形態の構成としては、図１６〜図１８に示した実施形態のように各電気熱変換素子Ｈ１１０３、インク流路Ｈ１１１４の幅等を異ならせることでマルチドロップ化および電気熱変換素子Ｈ１１０３の高密度配置を共に実現する構成に、本実施形態のようにインク供給口Ｈ１１１０と同様に厚み方向に貫通された共通液室Ｈ１１２２、インク導入部Ｈ１１２３を備える構成が組み合わせてもよいことは勿論である。
【００８１】
次に、記録ヘッドが備える第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍ程度のアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）材料で形成されている。なお、第１のプレートＨ１２００の材料としては、アルミナに限定されることなく、第１の記録素子基板Ｈ１１００をなす材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、第１の記録素子基板Ｈ１１００をなす材料の熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料によって形成されてもよい。第１のプレートＨ１２００の材料としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちのいずれであってもよい。
【００８２】
図２に示したように、第１のプレートＨ１２００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００にブラックインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１ａと、第２の記録素子基板Ｈ１１０１にシアン、マゼンタ、イエローのカラーインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１ｂがそれぞれ形成されている。第１のプレートＨ１２００には、インク供給口Ｈ１２０１ａに対して第１の記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０２が位置決めされ、またインク供給口Ｈ１２０１ｂに対して第２の記録素子基板Ｈ１１０１のインク供給口Ｈ１１０２が位置決めされて、接着により固定されている。接着に用いられる第１の接着剤としては、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性を有するものが望ましい。このような第１の接着剤は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、この第１の接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００８３】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対して、インクを吐出するための電気信号を印加するためのものである。この電気配線テープＨ１３００は、各第１および第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１を組み込むための２つの開口部と、各第１および第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の電極Ｈ１１０４に対応する電極端子（不図示）と、この電気配線テープＨ１３００の端部に設けられて記録装置側からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１とを有する電気コンタクト基板Ｈ２２００に電気的に接続するための電極端子部を有している。この電極端子部と電極リード（不図示）は、連続した銅箔の配線パターンでつながっている。この電気配線テープＨ１３００は、例えば、配線が２層構造をなし、表層がレジストフィルムによって覆われているフレキシブル配線基板からなる。このフレキシブル配線基板の場合、外部信号入力端子Ｈ１３０１の裏面側（外面側）には、補強板（不図示）が接着され、平面性の向上が図られている。補強板としては、例えば０．５〜２ｍｍ程度のガラスエポキシ、アルミニウム等の耐熱性を有する材料が使用される。
【００８４】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、それぞれ電気的に接続されている。接続方法としては、例えば、記録素子基板の電極Ｈ１１０４上のバンプＨ１１０５と、電気配線テープＨ１３００の電極リードとが、熱超音波圧着法により電気的に接合される。
【００８５】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍ程度の１枚の板状部材であり、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のセラミックや、Ａｌ、ＳＵＳ等の金属材料で形成されている。なお、第２のプレートＨ１４００の材料としては、これらに限定されるものではなく、各第１および第２の記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００と同等の線膨張率を有し、かつ、これらの熱伝導率と同等以上の熱伝導率を有する材料であってもよい。
【００８６】
そして、第２のプレートＨ１４００には、第１のプレートＨ１２００に接着されて固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな各開口部がそれぞれ設けられている。また、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００とを平面的に電気的に接続できるように、第１のプレートＨ１２００に第２の接着剤層により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着剤層により接着固定される。
【００８７】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００との電気的な各接続部分は、第１および第２の封止剤（不図示）によってそれぞれ封止されており、各接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護されている。第１の封止剤は、主に電気配線テープＨ１３００の電極端子と記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１のバンプＨ１１０５との接続部分の裏面側と、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１の外周部分をそれぞれ封止し、第２の封止剤は、接続部分の表面側を封止している。
【００８８】
さらに、電気配線テープＨ１３００の端部に記録装置側からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有する電気コンタクト基板Ｈ２２００が、異方性導電フィルム等を用いて熱圧着され電気的に接続されている。
【００８９】
そして、電気配線テープＨ１３００は、第２のプレートＨ１４００に接着されると同時に、第１のプレートＨ１２００および第２のプレートＨ１４００の一側面に沿って折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に第３の接着層（不図示）によって接着される。第２の接着剤は、粘度が比較的低く、接触面に比較的薄い第２の接着層Ｈ１２０３を形成し得るとともに、耐インク性を有するものが好ましい。また、第３の接着層は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１００μｍ以下の熱硬化接着剤層である。
【００９０】
［１−２］  インク供給ユニット
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。この樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％程度混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００９１】
図１、図２に示すように、インクタンクＨ１９００を着脱自在に保持するインク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着されて、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に至るインク供給路Ｈ１５０１が形成されている。また、インクタンクＨ１９００に係合されるジョイント部には、外部から塵埃が進入することを防ぐためのフィルタＨ１７００が溶着によって接合されており、さらに、ジョイント部からインクが蒸発することを防止するためのシールゴムＨ１８００が組み込まれている。
【００９２】
また、インク供給ユニットＨ１００３は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を記録装置側のキャリッジの装着位置に案内するための装着ガイドＨ１６０１と、記録ヘッドカートリッジＨ１０００をヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部と、キャリッジの所定の装着位置に位置決めするための主走査方向であるＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５０９と、Ｙ方向（被記録材の搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０と、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１とを備えている。また、インク供給ユニットＨ１００３は、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決めして固定する端子固定部Ｈ１５１２を有している。端子固定部Ｈ１５１２およびその周囲には、複数のリブが設けられており、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
【００９３】
［１−３］  記録素子ユニットとインク供給ユニットの結合
上述の図２に示したように、記録ヘッドＨ１００１は、記録素子ユニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結合し、さらにタンクホルダＨ２０００と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。
【００９４】
記録素子ユニットＨ１００２のインク供給口（第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１）とインク供給ユニットＨ１００３のインク供給口（流路形成部材Ｈ１６００のインク供給穴Ｈ１６０２）とを、インクが漏洩しないように連結させるために、ジョイントシール部材Ｈ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビスＨ２４００で固定する。このとき、記録素子ユニットＨ１００２は、インク供給ユニットＨ１００３のＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の各基準位置に対して高精度に位置決めされ固定される。
【００９５】
そして、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００は、インク供給部材Ｈ１５００の一側面に、端子位置決めピン（２ヶ所）と端子位置決め穴（２ヶ所）とによって位置決めされて固定される。固定方法としては、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子位置決めピンをかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定されても良い。
【００９６】
さらに、インク供給部材Ｈ１５００のタンクホルダとの結合穴および結合部をタンクホルダＨ２０００に嵌合させ結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が完成する。すなわち、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルタＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されるタンクホルダ部と、記録素子基板Ｈ１１００，Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、配線基板Ｈ１３００、第２のプレートＨ１４００から構成される記録素子部とを接着等で結合することにより、記録ヘッドＨ１００１が構成されている。
【００９７】
［２］  記録ヘッドカートリッジ
上述のように、インクタンクＨ１９００の各タンク部内には、対応する各色のインクがそれぞれ収容されている。また、インクタンクＨ１９００の各タンク部には、タンク部内のインクを記録ヘッドＨ１００１に供給するためのインク供給口（不図示）が形成されている。インクタンクＨ１９００は、記録ヘッドＨ１００１に装着されたとき、インク供給口が記録ヘッドＨ１００１側のジョイント部に設けられたフィルタＨ１７００に圧接され、各タンク部内のインクが、インク供給口から記録ヘッドＨ１００１のインク供給路Ｈ１５０１を介して第１のプレートＨ１２００を経て第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給される。
【００９８】
そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給されたインクは、各インク流路の端部に配置され電気熱変換素子Ｈ１１０３および吐出口Ｈ１１０７を有する発泡室内に供給され、電気熱変換素子Ｈ１１０３から与えられる熱エネルギーによってインク滴として記録用紙等の被記録材に向けて吐出される。
【００９９】
［３］  インクジェット記録装置
上述したようなカートリッジタイプの記録ヘッドＨ１００１を搭載可能な記録装置について説明する。図２２は、上述した本実施形態の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す平面図である。
【０１００】
図２２に示すように、記録装置には、図１に示した記録ヘッドカートリッジＨ１０００がキャリッジ１０２に位置決めされて交換可能に搭載されている。キャリッジ１０２には、記録ヘッドカートリッジＨ１０００上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。
【０１０１】
キャリッジ１０２は、主走査方向に延在して記録装置内部に設置されたガイドシャフト１０３の軸方向に沿ってＸ方向に往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ１０２は、主走査モータ１０４によってモータプーリ１０５、従動プーリ１０６およびタイミングベルト１０７等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置および移動が制御される。また、キャリッジ１０２には、ホームポジションセンサ１３０が設けられており、遮蔽板１３６の位置をキャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０が通過した際に、キャリッジ１０２の位置を検知することが可能にされている。
【０１０２】
記録用紙やプラスチック薄板等の被記録材１０８は、給紙モータ１３５によってギアを介して給紙ローラ１３１を回転させることによって、オートシートフィーダ（ＡＳＦ）１３２からＹ方向に一枚ずつ分離給紙される。さらに、搬送ローラ１０９が回転駆動されることによって、被記録材１０８は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の吐出口面と対向する記録位置を通って搬送される。搬送ローラ１０９は、ＬＦ（ラインフィード）モータ１３４が回転駆動されることによってギアを介して駆動力が伝達される。その際、被記録材１０８が給紙されたか否かの判定と給紙時の被記録材１０８の前端位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３を被記録材１０８が通過した時点で行われる。さらに、ペーパエンドセンサ１３３は、被記録材１０８の後端が実際にどの位置にあり、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにも使用される。
【０１０３】
なお、被記録材１０８は、記録位置において平坦な被記録面を構成するように、その裏面がプラテン（不図示）によって支持されている。この場合、キャリッジ１０２に搭載された記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、それらの吐出口面がキャリッジ１０２から下方へ突出されて、搬送ローラ１０９対の間で被記録材１０８と平行になるように保持されている。
【０１０４】
記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、各記録素子基板における吐出口列の配列方向が、上述したキャリッジ１０２の走査方向に直交する方向に対して所定の傾斜角θを以って交差するように、キャリッジ１０２に搭載され、これらの吐出口列からインクを吐出して記録を行う。
【０１０５】
また、記録装置は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００に対して電気熱変換素子を駆動するための駆動信号やその他の信号を供給するための信号供給部、および電源供給部を備えている。
【０１０６】
そして、本実施形態の記録装置によれば、カラーインクによる主走査方向に直交する方向であるＹ方向に対する実質上の記録密度が、図４−１（ｂ）に示すように、２４００ｄｐｉを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本実施形態の記録カートリッジを示す斜視図である。
【図２】本実施形態の記録ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係る第１の記録素子基板の構成を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図４−１】本実施形態のカラー用記録素子の傾斜配置によって主走査方向の記録密度が２４００ｄｐｉとなることを示す模式図である。
【図４−２】カラー用記録素子の他の傾斜配置によって主走査方向の記録密度が２４００ｄｐｉとなることを示す模式図である。
【図５】主走査方向の記録密度について記録素子の傾斜角度と、記録素子、インク流路の配置密度（ｄｐｉ）との関係を示す図である。
【図６】主走査方向の記録密度について記録素子の傾斜角度と、記録素子、インク流路の配置ピッチ（μｍ）との関係を示す図である。
【図７】記録密度が２４００ｄｐｉ時に、電気熱変換素子列の傾斜有無での配置間隔の差異を説明するための平面図である。
【図８】実施形態の記録素子基板の電気熱変換素子列を示す平面図である。
【図９】図８における実施形態の記録素子基板を示すＡ−Ａ断面図である。
【図１０】インク供給口と同様に厚み方向に対して一部が貫通して設けられた共通液室、インク導入部を示す平面図である。
【図１１】図１０における実施形態の記録素子基板を示すＢ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。
【図１２】他の実施形態の記録素子基板を示す平面図である。
【図１３】インク導入部の一例を示す平面図である。
【図１４】インク導入部の一例を示す平面図である。
【図１５】インク導入部の一例を示す平面図である。
【図１６】更に他の実施形態の記録素子基板のインク導入部を示す平面図である。
【図１７】インク導入部の一例を示す平面図である。
【図１８】インク導入部の一例を示す平面図である。
【図１９】更に他の実施形態の記録素子基板のインク導入部を示す平面図である。
【図２０】インク導入部の一例を示す平面図である。
【図２１】インク導入部の一例を示す平面図である。
【図２２】記録装置の一例を示す平面図である。
【図２３】従来のカラー用の記録素子基板およびブラック用の記録素子基板の配置と記録密度を説明するための模式図である。
【図２４】従来の記録素子基板の記録素子列を示す平面図である。
【図２５】図２４における従来の記録素子基板の記録素子列を示すＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
Ｈ１１００  第１の記録素子基板
Ｈ１１０１  第２の記録素子基板
Ｈ１１０２  インク供給口
Ｈ１１０３  電気熱変換素子（記録素子）
Ｈ１１０７  吐出口
Ｈ１１１０  Ｓｉ基板
Ｈ１１１１  オリフィスプレート（吐出口構成部材）
Ｈ１１１２  共通液室
Ｈ１１１３  インク導入部
Ｈ１１１４  インク流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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